Lain kali Anda melihat sarang laba-laba di hutan, pikirkan: itu sangat kuat sehingga satu benang setebal orang dewasa dapat menahan pesawat jet! Para ilmuwan berjuang lama untuk memecahkan teka-teki ini dan akhirnya mengungkap rahasianya: ternyata itu semua tentang struktur unik dari jaringan perangkap laba-laba.
Untuk mengetahui mengapa jaring laba-laba lima kali lebih kuat dari baja, para ilmuwan mempelajari benang yang dihasilkan laba-laba beracun Loxosceles reclusa untuk membuat jaring dan wadah perangkap untuk telur. Ketika digigit laba-laba ini dengan cakar yang sangat panjang, seseorang mengembangkan loxoscelism - peradangan, dan kemudian keropeng gangren dari jaringan yang sekarat di lokasi gigitan. Para peneliti dengan hati-hati memeriksa jaring laba-laba menggunakan mikroskop atom dan menemukan satu keadaan yang mengejutkan. Apa yang diambil mata telanjang untuk sebuah benang tertipis (yang sekitar 1000 kali lebih tipis dari rambut manusia) sebenarnya adalah "tali" padat yang dijalin dari ratusan serat nano. Diameter salah satu serat tersebut adalah 20 ppm dalam satu milimeter. Seperti kabel modern,setiap untai jaringan terdiri dari struktur nano paralel dengan panjang minimal 1 mikron.
Bukan serat yang sangat panjang, bukan? Sekilas mungkin terlihat begitu. Namun, jika kita melihat struktur pada tingkat mikro, ternyata panjang serat tersebut dapat melebihi lebarnya sekitar 50 kali lipat - dan para peneliti yakin bahwa serat tersebut dapat meregang lebih banyak lagi.
Serat nano di alam: rahasia kekuatan
Gagasan bahwa web terdiri dari serat nano bukanlah hal baru dan telah dibahas berkali-kali dalam komunitas ilmiah. Namun, hingga saat ini, para peneliti belum dapat memberikan bukti bahwa filamen nanoskopik merupakan keseluruhan web, dan bukan bagian individualnya. Dalam hal ini, sifat unik dari jaring pertapa Loxosceles telah menjadi “senjata rahasia” para ilmuwan. Jika kebanyakan laba-laba memutar benang silindris, maka jaringnya sebenarnya datar, seperti pita - ini membuatnya lebih mudah untuk dipelajari di bawah mikroskop yang kuat.
Penemuan baru ini dibangun di atas pekerjaan yang bahkan lebih awal yang diposting tim setahun yang lalu. Kemudian para ilmuwan menemukan bahwa L. reclusa (mereka juga disebut "laba-laba pertapa coklat") memperkuat benang datar menggunakan teknik menenun khusus. Seperti mesin jahit hidup, laba-laba menjalin sekitar 20 loop mikro ke dalam setiap milimeter jaring. "Jahitan" ini memperkuat jaring perangkap yang lengket dan memberikan kekuatan yang luar biasa. Para peneliti mengatakan bahwa meskipun bentuk benang dan teknik menenun laba-laba lain berbeda, penemuan baru ini dapat menjadi titik awal untuk mempelajari serat alami yang dihasilkan spesies lain.
Video promosi:
Kesimpulan
Bagi umat manusia, informasi ini sangat penting - mengetahui bagaimana alam menciptakan benang yang sangat kuat dan sangat ringan, kita sendiri akan dapat membuat benang sintetisnya. Jaring laba-laba buatan akan berguna di mana-mana, dari industri militer dan medis hingga tekstil biasa. Namun, sekarang sangat sulit untuk membuat ulang serat seperti itu pada skala industri, dan tidak ada yang berhasil melakukannya (walaupun ada upaya serupa beberapa tahun yang lalu). Para ilmuwan berharap bahwa penelitian lebih lanjut akan membantu, cepat atau lambat, menempatkan salah satu bahan paling kompleks dan tidak biasa di dunia untuk melayani umat manusia.
Vasily Makarov
